Quando a matemática das bolhas de sabão ajuda a explicar os problemas da vida real

Ao estudar uma simples bolha de sabão, os matemáticos abrem caminhos para compreender, por exemplo, o que acontece em volta dos buracos negros e também no interior das ligas metálicas

Calcular matematicamente o tamanho dessas diferentes estruturas que nascem a partir de uma experiência com água e sabão não é algo trivial
(crédito da imagem: Pinterest)

O que há em comum entre a bolha de sabão que uma criança assopra no ar, as ligas metálicas que sustentam uma construção e os arredores dos buracos negros que nos rondam? Há um elo invisível que os conecta: a matemática, uma ciência capaz de aproximar os mais diferentes fenômenos na busca por compreendê-los. 

Os primeiros matemáticos que se dedicaram ao estudo das bolhas de sabão não imaginavam que seus conhecimentos um dia poderiam ser utilizados para investigar fenômenos celestes tão inusitados quanto os buracos negros, mas essa é outra característica dessa ciência: a imprevisibilidade de suas futuras aplicações. Com a suspeita de que a matemática das bolhas de sabão se assemelha à que permeia os arredores dos buracos negros, há ainda mais motivos para pesquisar as bolhas de sabão, muito mais acessíveis e seguras. 

Essas superfícies que encantam as crianças podem ser estudadas em praticamente todo lugar: basta misturar água e sabão em uma concentração tal que, ao pegar um arame com o formato clássico do círculo, e mergulhá-lo na solução, uma película fina, flexível e resistente surgirá. Ao assoprar essa película, que está grudada nas bordas do arame, você poderá formar uma bolha de sabão e, se tiver alguma habilidade, ela se desprenderá e voará pelo espaço até estourar. Continue a experiência matemática usando sua criatividade para moldar o arame em diversos formatos. Note que uma película surge unida às bordas toda vez que o objeto metálico é mergulhado na solução e, à medida que você muda o formato do arame, altera-se também o formato da película. 

No entanto, calcular matematicamente o tamanho dessas diferentes estruturas que nascem a partir da experiência com água e sabão não é algo trivial. “A tentativa de entender essas superfícies mínimas foi o que motivou a construção de áreas novas de pesquisa”, explica Pedro Henrique Gaspar Marques da Silva, 27 anos, formado em matemática pelo Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. “Os matemáticos têm sido desafiados a pensar sobre essas superfícies mínimas há mais de um século”, completa o rapaz, que está fazendo pós-doutorado na Universidade de Chicago, nos Estados Unidos. 

Ele voltou ao ICMC no dia 27 de agosto para receber o Prêmio Carlos Gutierrez de Teses de Doutorado, que reconhece, a cada ano, a melhor tese em matemática defendida no Brasil no ano anterior: “Meu trabalho está no meio do caminho entre a geometria e as equações diferenciais. Aliás, os matemáticos construíram a ponte entre essas duas áreas exatamente para tentar entender as superfícies mínimas”. 

Pedro durante sua palestra no auditório Fernão Stella de Rodrigues Germano
(crédito da imagem: Denise Casatti)

Depois de receber a premiação, Pedro ministrou uma palestra no auditório Fernão Stella Rodrigues Germano, em que abordou os principais resultados de sua tese. Na plateia, professores e participantes do Workshop de Teses e Dissertações do ICMC acompanhavam atentos às explicações técnicas. A seguir, subimos até o terceiro andar da Biblioteca Achille Bassi para admirar, de perto, o Ipê Amarelo florido. Ao nos sentarmos em uma das mesas, Pedro volta a explicar, pacientemente, alguns conceitos matemáticos com os quais trabalha. Diante de uma jornalista, depara-se com a impossibilidade de usar os mesmos termos e equações que apresentou na palestra. Mas isso não o incomoda: perspicaz, Pedro encontra metáforas e exemplos para compartilhar o que sabe. 

Aliás, ele tem essa facilidade para ensinar desde criança, revela o avô materno, Paulo Afonso Marques. Presente na cerimônia de premiação, Paulo conta que, quando o neto estava no ensino fundamental e o semestre próximo do fim, o garoto continuava indo à escola. Então, o avô perguntava: “Pedro, você já eliminou todas as matérias, pra que está indo à escola?” O garoto respondia: “Meus colegas não terminaram ainda, tenho que ajudá-los”. 

A mãe, Ana Paula Gaspar Marques da Silva, completa: “Ele sempre gostou muito de ensinar. Quando estava no ensino médio, minha casa vivia cheia de amigos e colegas”. Para ela, a qualidade mais marcante do garoto, desde sempre, é a humildade.

Pedro abraçado à mãe, Ana Paula, acompanhado pelo pai e os avós
(crédito da imagem: Denise Casatti)

Forças em equilíbrio – Mas o que torna as películas de sabão atraentes aos olhos dos matemáticos e aos olhos de Pedro, em especial? “Essas superfícies são resultado de um estado de equilíbrio de forças físicas: há pressão de um lado e de outro da película. E a forma final adquirida pela superfície é resultado do equilíbrio dessas forças”. Nesse estado de equilíbrio, a película adquire também uma interessante propriedade geométrica: possui a menor área entre todas as superfícies que são limitadas por uma curva fechada. É daí que vem o nome desses objetos matemáticos: superfícies mínimas. 

Há muitas situações do cotidiano em que as superfícies mínimas aparecem e os conhecimentos matemáticos da área podem ser aplicados. Pedro cita como exemplo o desafio de unir várias antenas, receptores ou radares, de maneira a otimizar a captação de sinais. Outro exemplo vem da arquitetura: “Imagine que você tem um palito na mão e vai girá-lo, sem completar a volta, e deslocá-lo para cima. A superfície que será criada pela trajetória descrita por esse palito é uma superfície mínima. Então, se eu fizer uma casa cujo telhado tem esse formato, terei que calcular matematicamente onde colocar as vigas para manter a estrutura em equilíbrio”. 

O nome dessa simpática superfície descrita por Pedro é helicoide e, para recriá-la, basta modelar um arame em formato de espiral e mergulhá-lo no mesmo recipiente com água e sabão usado para produzir as bolhas. Se você quiser pesquisar ainda mais as interessantes propriedades matemáticas desse estranho objeto, pode construí-lo usando palitos de picolé. Os palitos farão você visualizar com clareza que, em cada ponto do helicoide, passa uma reta, a qual está inteiramente contida nessa superfície mínima. 

Helicoide: modele um arame em formato de espiral e o mergulhe em um recipiente com água e sabão
(Crédito da imagem: Paul Nylander)

O helicoide de palitos de picolé foi um dos muitos experimentos que encantou um grupo de estudantes do segundo ano do ensino médio da Escola Antonio Raimundo de Melo, na cidade de Carnaubal, no Ceará. A pesquisadora Lucimara Andrade realizou uma série de atividades com esses alunos para discutir as propriedades básicas das superfícies mínimas. O projeto é fruto do mestrado profissional em matemática (PROFMAT) que Lucimara desenvolveu na Universidade Federal do Ceará, sob orientação do professor Marcelo Melo. O trabalho resultou também na publicação do artigo Superfícies mínimas e bolhas de sabão no Ensino Médio, na revista Thema. 

“O estudo contribuiu muito para a formação educacional dos estudantes, possibilitando a eles um contato teórico e prático com tópicos matemáticos voltados quase exclusivamente para alunos de pós-graduação em matemática”, ressaltam Marcos e Lucimara no artigo. “Esta experiência comprova que com iniciativa e criatividade, a matemática (mesmo aquela matemática que aparentemente faz parte apenas da rotina de pesquisadores de alto nível) pode deixar de ser temida e rejeitada por muitos estudantes, e passar a ser vista como uma ferramenta indispensável e presente no dia a dia dos alunos do ensino médio”, concluem os autores. 

Imagem da helicoide com palitos de sorvete feita pelos alunos da professora Lucimara Andrade
(crédito da imagem: arquivo da professora)

Dimensões além – Se estudar as superfícies mínimas no planeta Terra já é desafiador, imagine só fazer isso em outro planeta. A questão parece totalmente fora de propósito, mas é usando essa brincadeira que Pedro nos lança para outras dimensões: “Uma criança entediada, que está em outro planeta, no qual há várias dimensões, resolve fazer uma bolha de sabão. Em vez de sair uma esfera voando, a bolha tem um formato estranho, que se parece com o que a gente chama de hipersuperfíceis”. 

Para entender uma hipersuperfície, precisamos mesmo usar nossa imaginação. Isso acontece porque, aqui na Terra, bastam três números para definirmos matematicamente os objetos tridimensionais que vemos. Pense em uma caixa, para saber o espaço que ela ocupa, é só identificar a largura, a profundidade e a altura, ou seja, suas três dimensões. Então, por que os matemáticos insistem em pensar em mais dimensões se no nosso mundo tem só três? 

Pedro explica: “Cada dimensão pode ser considerada como uma quantidade que a gente quer medir. Imagine que vamos estudar o problema de uma empresa: ela quer minimizar o quanto gasta para produzir um produto e tem um monte de fatores para levar em consideração – custo de materiais, das pessoas, do transporte do material, do transporte do produto final até o local de venda, etc. Bem, cada um desses fatores pode ser considerado como se fosse uma dimensão. Para tentar achar um valor ótimo, temos que estudar mais dimensões além de três”. 

Se você achava que bastavam três dimensões para resolver os problemas do nosso mundo, acaba de descobrir que já vivemos em um planeta que demanda pesquisar muitas outras dimensões, mesmo que elas sejam invisíveis. O que Pedro estudou em sua tese é como o calcular o espaço ocupado pelas superfícies mínimas quando temos mais do que três dimensões: “Para criar uma liga de metal, por exemplo, várias substâncias são unidas e, olhando para o interior desse material, podemos localizar espaços em que as substâncias estão em equilíbrio. A superfície que aparece entre esses diferentes materiais se parece com aquelas que ocorrem nas bolhas de sabão.” 

Para compreender as hipersuperfícies, é preciso usar a imaginação
(Crédito da imagem: Paul Nylander)

De volta ao começo – Ao receber o Prêmio Gutierrez pela tese de doutorado A equação de Allen-Cahn e aspectos variacionais de hipersuperfícies mínimas, defendida no IMPA e orientada pelo professor Fernando Codá, Pedro se lembrou de seus primeiros passos em matemática: “Voltar para o ICMC é quase como voltar para casa. Foi realmente onde eu comecei a gostar de fazer matemática. Um dos fatores fundamentais que construíram a ponte para o que aconteceu depois – o meu doutorado – foi a iniciação científica”. 

Sob orientação do professor Fernando Manfio, do ICMC, Pedro desenvolveu projetos de iniciação científica durante três anos, todos com bolsas de estudo: um ano com recursos provenientes do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e dois com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). “A iniciação científica me abriu várias portas, possibilitando ir a eventos, simpósios, conferências, workshops”. 

Quando visitou o ICMC pela primeira vez, um pouco antes de ficar sabendo que havia sido aprovado no vestibular da Fuvest, Pedro se encantou pelo ambiente acolhedor. “Algo que se confirmou ao longo da graduação: é um ambiente quase familiar, os professores são muito acessíveis e os colegas de turma dispostos a ajudar”. Foram as forças desse espaço, em equilíbrio, que possibilitaram a Pedro explorar muitas superfícies matemáticas. 

A professora Maria Aparecida Soares Ruas falou sobre a relevância do pesquisador Carlos Teobaldo Gutierrez Vidalon durante a cerimônia de premiação; à esquerda, estão o professor Daniel Smania, Pedro e o professor Fernando Manfio
(crédito da imagem: Denise Casatti)

Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação do ICMC/USP 

Leia mais 

Ex-aluno do ICMC é reconhecido pela melhor tese de doutorado em matemática, defendida no IMPA: 

www.icmc.usp.br/e/5dc2d

Pedro Gaspar defende tese na área de Análise Geométrica:

https://impa.br/noticias/pedro-gaspar-defende-tese-na-area-de-analise-geometrica/

Dissertação Superfícies mínimas e bolhas de sabão no ensino médio:

www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/22156

Artigo Superfícies mínimas e bolhas de sabão no ensino médio:

www.researchgate.net/publication/323505275_Superficies_minimas_e_bolhas_de_sabao_no_Ensino_Medio

Vídeo sobre superfícies mínimas:

www.youtube.com/watch?v=pRCpzx1QbO0

Vídeo sobre a quarta dimensão (Isto É Matemática):

www.youtube.com/watch?v=4TnMMdT3VGw&list=PLKTNxZkADYLvMEZi791P3Hf9hj70voLL&index=8&t=21s

Ex-aluno do ICMC é reconhecido pela melhor tese de doutorado em matemática, defendida no IMPA

Ele concluiu a graduação em matemática em São Carlos e, depois, partiu para o Rio de Janeiro, onde defendeu o doutorado no IMPA; hoje, está na Universidade de Chicago, nos Estados Unidos, fazendo pós-doutorado

Pedro deu os primeiros passos da carreira acadêmica no ICMC, onde desenvolveu projetos de iniciação científica por três anos
(crédito da imagem: Assessoria de Comunicação do IMPA)

Quando o garoto mineiro, de 17 anos, entrou pela primeira vez na sala do professor Fernando Manfio, estava cursando o primeiro semestre do Bacharelado em Matemática. Recém-chegado da pequena cidade de Muzambinho, no sul de Minas Gerais, Pedro Henrique Gaspar Marques da Silva visitaria aquela mesma sala do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, inúmeras outras vezes. 

Mas, desde a primeira vez, ele não bateu naquela porta tal como outros alunos costumam fazer no início de um curso de graduação. Pedro sequer conhecia Manfio e não queria esclarecer dúvidas, aliás, o professor nem ministrava aulas para a turma dos calouros naquele início de 2010. Só que os ouvidos atentos do garoto captaram uma valiosa informação: Manfio tinha uma bolsa de iniciação científica disponível. O melhor é que o professor pesquisava geometria, uma área da matemática que já encantava o garoto. 

“Desde muito cedo, percebemos que o mundo de Pedrinho era o mundo científico”, revela Manfio, na tarde de quarta-feira, 7 de agosto. Na mesma sala em que acolheu Pedro pela primeira vez, o professor conta que recebeu com felicidade, mas sem surpresa, a notícia de que o ex-aluno é o ganhador, este ano, do Prêmio Carlos Gutierrez de Teses de Doutorado. O Prêmio reconhece, a cada ano, a melhor tese em matemática defendida no Brasil no ano anterior. 

Sob orientação de Manfio, Pedro percorreu o início de sua jornada acadêmica: foram três anos de iniciação científica, todos com bolsas de estudo, um ano com recursos provenientes do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e dois com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). “É o típico aluno que todo professor sonha ter: educado, pontual, escreve formidavelmente bem e com uma maturidade matemática excepcional. Ele está, com certeza, entre os melhores estudantes que tivemos em nosso Instituto nos últimos 10 anos, considerando a capacidade intelectual de compreender a matemática moderna”, ressalta o professor do ICMC. 

Como resultado da pesquisa que realizou na iniciação científica, Pedro conheceu, em novembro de 2012, pela primeira vez, o Instituto de Matemática Pura e Aplicada (IMPA), quando foi participar da sexta edição do Simpósio Nacional Jornadas de Iniciação Científica no Rio de Janeiro. O garoto já surpreendeu o público na apresentação do trabalho Fibrações Localmente Triviais e os Grupos Fundamentais de Grupos de Lie Clássicos, realizada durante o evento (disponível no Youtube). Talvez ele já soubesse, naquele tempo, que seria apenas a primeira das inúmeras vezes que percorreria os corredores do IMPA. 

Rumo ao doutorado – Quando estava finalizando a graduação, angustiado com o futuro, Pedro consultou Manfio. “Se você gosta de geometria diferencial, tem um pesquisador fenomenal nessa área lá no IMPA, o Fernando Codá”, respondeu o professor. Em janeiro de 2013, Pedro participou do Programa de Verão do IMPA e, logo depois de concluir a graduação no ICMC, o garoto de Minas partiu para o IMPA fazer seu doutorado sob supervisão de Codá. 

“Passei diretamente da graduação ao doutorado. Os projetos de iniciação científica tiveram um papel fundamental na minha formação e em minhas escolhas acadêmicas", conta Pedro. "Em tais projetos, tive um primeiro contato com a atividade de fazer matemática, do ponto de vista da pesquisa, e logo me decidi pela área em que gostaria de trabalhar. Acredito que o suporte de meu orientador, nessa época, foi essencial para que eu desenvolvesse o gosto por aprender e por investigar”, completa.

Passados cinco anos depois da chegada ao IMPA, em 4 de julho de 2018, Pedro se despediu da instituição apresentando mais um trabalho: a defesa da tese de doutorado A equação de Allen-Cahn e aspectos variacionais de hipersuperfícies mínimas. O estudo garantiu a ele a conquista do Prêmio Professor Carlos Teobaldo Gutierrez Vidalon 2019, destinado à melhor tese em matemática defendida no Brasil no ano anterior à premiação, nos quesitos originalidade e qualidade. Ele receberá a premiação em uma cerimônia que acontecerá dia 27 de agosto, às 14 horas, no auditório Fernão Stella de Rodrigues Germano, do ICMC. O evento é parte da programação do Workshop de Teses e Dissertações em Matemática do Instituto. 

“Pedro nunca teve medo de enfrentar um problema matemático. Quando me procurava para tirar alguma dúvida, era porque já tinha esgotado todas as possibilidades de encontrar uma resposta”, conta Manfio. “É o tipo de aluno excepcional e o orientador deve tomar cuidado, nesse caso, para não exercer um papel de desorientador. É preciso fornecer desafios à altura, que façam o estudante se sentir motivado”, completa. 

Ao recordar a história de Pedro, Manfio se lembra de sua trajetória e traça um paralelo: foi também um projeto de iniciação científica que o motivou a ingressar na carreira acadêmica. Sob orientação do professor João Batista Peneireiro, Manfio deu os primeiros passos na ciência quando ainda era um estudante de matemática na Universidade Federal de Santa Maria: “Todos os alunos deveriam ter a oportunidade de fazer um projeto de iniciação científica”. Ao finalizar, ele diz que os benefícios de um projeto desses não são colhidos apenas pelos estudantes: “Para mim, foi um privilégio ter o Pedro como aluno durante três anos. Com certeza, aprendi muito”.

Para Manfio, todos os alunos deveriam ter a oportunidade de fazer um projeto de iniciação científica
(crédito da imagem: arquivo pessoal)

Sobre o Prêmio – Com a finalidade de homenagear o pesquisador Carlos Teobaldo Gutierrez Vidalon, o Prêmio foi criado pelo ICMC em 2009 em parceria com a Sociedade Brasileira de Matemática. Atualmente, concede R$ 3 mil ao vencedor. 

Gutierrez faleceu no dia 3 de dezembro de 2008, depois de atuar como professor titular no ICMC, onde contribuiu, a partir de 1999, com a fundação e consolidação do grupo de pesquisa em sistemas dinâmicos. Originário do Peru, sua chegada ao Brasil aconteceu em 1969, quando veio estudar no IMPA, onde se titulou mestre e doutor em matemática. Nessa instituição, na qual trabalhou até 1999, começou como professor assistente e chegou à posição de titular. Durante o período, visitou vários importantes centros em matemática como a University of California, em Berkeley, nos Estados Unidos, e o California Institute of Technology. 

Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação do ICMC/USP 

Mais informações 

Site do Prêmio: www.icmc.usp.br/pos-graduacao/ppgmat/premio-gutierrez

Apresentação do trabalho Fibrações Localmente Triviais e os Grupos Fundamentais de Grupos de Lie Clássicos: www.youtube.com/watch?v=QhWuvKr9huE

Leia mais sobre a tese de doutorado de Pedro: https://impa.br/noticias/pedro-gaspar-defende-tese-na-area-de-analise-geometrica/ 

Assessoria de Comunicação do ICMC: (16) 3373.9666 

E-mail: comunica@icmc.usp.br

Pesquisadores da USP são premiados em desafio para aumentar segurança de carros autônomos

Equipe de São Carlos conquistou prêmio de US$ 17 mil depois de vencer três das quatro categorias em uma disputa internacional que envolveu 211 participantes

Os campeões fazem parte do Laboratório de Robótica Móvel do ICMC: ideia do grupo é que as melhorias testadas na plataforma da competição possam ser implementadas no Carro Robótico Inteligente para Navegação Autônoma (CARINA II), possibilitando a locomoção em situações mais complexas
(crédito da imagem: divulgação LRM/ICMC)

Foi preciso percorrer 6.582 quilômetros por mais de 5,7 mil horas para que os 69 carros autônomos dos melhores laboratórios de pesquisa do mundo concluíssem uma competição inédita. São quilômetros mais do que suficientes para cruzar, de carro, a distância que separa o Oiapoque, no extremo norte do Brasil, do Chuí, no extremo sul. A questão é que esses carros não alcançaram a façanha enfrentando estradas pavimentadas ou de terra, mas usando uma plataforma virtual que simula percursos, o Car Learning to Act (CARLA). 

Tal como em um rally da vida real, a competição internacional demandava que os veículos criados pelos 211 participantes percorressem rotas virtuais, encarando engarrafamento, chuva, placas de trânsito, semáforos, carros desavisados, pedestres incautos além de outros imprevistos. No entanto, diferentemente dos jogos eletrônicos, nesse caso não havia controle remoto: os participantes da disputa programavam seus veículos diretamente de seus laboratórios de pesquisa, espalhados por vários locais do planeta, e enviavam os códigos para computadores que processavam essas informações. Automaticamente, a plataforma de simulação verificava como cada veículo tinha se comportado e computava os pontos obtidos. Nesse rally virtual, não é quem anda mais rápido que se torna campeão, mas quem comete o menor número de infrações e acumula mais pontos. 

Resultado: o carro autônomo criado por seis alunos de pós-graduação e dois professores da USP obteve o melhor desempenho em três das quatro categorias do Desafio de Direção Autônoma CARLA, que foi patrocinado por empresas líderes na corrida pelo desenvolvimento da tecnologia para veículos autônomos. O time ainda conseguiu o segundo lugar na única categoria que não venceu e conquistou um prêmio total de US$ 17 mil. “A principal motivação dos pesquisadores em direção autônoma é promover segurança. A ideia é, no futuro, ter um nível de automação em que os veículos autônomos sejam capazes de alcançar resultados melhores do que um ser humano”, explica Júnior Rodrigues da Silva, doutorando do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP e um dos membros da equipe campeã. 

Coordenada pelos professores Denis Wolf e Fernando Osório, do Laboratório de Robótica Móvel do ICMC, a equipe foi composta por mais cinco pós-graduandos: Angelica Mizuno Nakamura; Iago Pachêco Gomes; Jean Amaro; Tiago Cesar dos Santos e Luis Alberto Rosero. O doutorando Júnior ressalta ainda que, para se tornarem mais competentes que os humanos, os veículos autônomos ainda têm uma longa estrada pela frente. Daí a relevância de participar de desafios de simulação, que possibilitem às máquinas passarem por situações muito próximas às que os motoristas vivenciam no mundo real. 

“Essa primeira edição da competição ajudou a identificar em que patamar estão os trabalhos na área e como os pesquisadores lidam com os principais dilemas nesse campo de pesquisa. A ideia é que a disputa aconteça anualmente para que os cientistas acompanhem a evolução dos estudos”, conta o mestrando Iago Pachêco Gomes. “As estatísticas produzidas durante a competição servem para instigar as equipes a melhorarem seus sistemas. Por exemplo, nenhum time conseguiu, sem cometer qualquer infração, cumprir o trajeto com menor nível de dificuldade”, completa. 

Reduzindo as incertezas – Até recentemente, não havia uma plataforma on-line aberta que possibilitasse realizar simulações com carros autônomos, propiciando uma aproximação razoável do mundo real. Os custos para fazer testes com esses veículos em vias públicas são muito altos, o que restringia a realização de pesquisas. Com o surgimento de uma plataforma como o CARLA, os pesquisadores têm à disposição um meio mais acessível e seguro para os testes. 

“Como um carro autônomo vai agir ao se deparar com uma situação muito inusitada como, por exemplo, um cachorro que surge de repente na pista depois de sair detrás de uma árvore?”, questiona Júnior. Cenários inesperados como esses, que acontecem frequentemente na vida real, estão entre os obstáculos encontrados pelos pesquisadores da área. Afinal de contas, esse tipo de situação é desafiadora até mesmo para os seres humanos: muitas vezes, desviar do cão implicará atropelar uma criança que está do outro lado da rua ou até mesmo causar um acidente grave e colocar em risco a vida de muitas pessoas. 

Note que diversos processos ocorrem nos poucos segundos em que um motorista capta os dados do cenário à frente – por meio dos órgãos de percepção que propiciam, por exemplo, ver e ouvir. A seguir, o condutor deve interpretar essas informações, analisar as opções de que dispõe e tomar, finalmente, uma decisão. Só então, caso necessário, os músculos serão movimentados e vão acionar os dispositivos do carro para desviar ou colidir com o animal. Agora imagine quanto trabalho demanda transformar todos esses processos em um passo a passo (algoritmos) a ser executado rapidamente por um computador. 

“Se você está a 50 quilômetros por hora e vê uma placa com a indicação de 30 quilômetros por hora, precisa interpretar essa informação e, a seguir, tomar a decisão de reduzir a velocidade. No caso do carro autônomo, a nossa função é programá-lo para que, a partir dos dados provenientes dos sensores, as informações do ambiente sejam interpretadas adequadamente e as decisões possam ser tomadas”, explica Júnior. 

Primeiro, é necessário substituir os órgãos perceptivos do motorista por câmeras, sensores a laser e GPS (sistema de posicionamento global). Depois, esses dados captados devem ser transformados em informações úteis para a posterior tomada de decisão. “Para o computador, uma imagem é uma matriz de números. Então, precisamos criar algoritmos que consigam extrair informações relevantes daquela imagem, possibilitando, por exemplo, identificá-la como sendo uma placa, um semáforo ou um ser vivo”, relata a doutoranda Angélica Nakamura. 

A direção autônoma ficará comprometida caso a imagem tenha pouca qualidade e seja interpretada de forma inadequada. É o que acontece com muitos motoristas em dias de chuva. “Dependendo, por exemplo, da qualidade dos sensores de percepção empregados, é possível afirmar, com 90% de certeza, que o sinal está vermelho. Não é 100% porque sempre existe uma possibilidade de erro. Então, os pesquisadores precisam criar um sistema de tomada de decisão que leve em conta esse grau de incerteza”, explica Júnior. 

Por isso, a qualidade do sistema de percepção e de tomada de decisão – desenvolvidos a partir de ferramentas da área de inteligência artificial – é fundamental. Só depois de realizados os processos de percepção, interpretação e tomada de decisão, o carro autônomo de fato partirá para a ação e, caso necessário, serão acionados dispositivos como volante, acelerador e freio. 

O doutorando Júnior revela também que as quatro categorias do Desafio de Direção Autônoma CARLA se diferenciavam devido aos tipos de sensores disponíveis. Em algumas havia menos equipamentos à disposição – apenas câmera e GPS – já em outras era possível captar dados usando sensores a laser, por exemplo. “Em cada categoria, o veículo deveria percorrer várias rotas. E os pontos conseguidos na categoria eram calculados pela média obtida em cada rota”, completa Júnior.

Ilustrações retratam situações de tráfego apresentadas na plataforma de simulação para carros autônomos
(crédito da imagem: site CARLA)

Ampliando os conhecimentos – O carro autônomo campeão, criado pelos seis alunos de pós-graduação e dois professores da USP, é resultado de um trabalho que vem sendo realizado desde 2010 no Laboratório de Robótica Móvel do ICMC. Responsável por promover o primeiro teste de carro autônomo em vias públicas da América Latina em 2013, o Laboratório também criou um caminhão autônomo em parceria com a Scania em 2015. 

“Já tínhamos desenvolvido algoritmos de percepção para o projeto do Carro Robótico Inteligente para Navegação Autônoma (CARINA) e para o caminhão. Então, aproveitamos esses algoritmos no desafio internacional, fazendo os ajustes necessários. A ideia, agora, é que essas melhorias testadas na plataforma simulada possam ser implementadas no CARINA II, possibilitando que nosso carro possa se movimentar por cenários mais complexos”, afirma Júnior. 

É fato que os benefícios potenciais dos veículos autônomos são imensos e vão desde a eliminação de acidentes causados por erros humanos até a redução da emissão de dióxido de carbono e o uso mais eficiente de energia e infraestrutura. No entanto, muitas questões tecnológicas permanecem sem resposta, tais como: qual é a melhor combinação de sensores para um carro autônomo? Quais componentes do sistema podem ser aprimorados com os próprios dados obtidos durante os percursos? Em quais situações de tráfego diferentes algoritmos falham? 

Perguntas como essas poderão ser respondidas mais rapidamente com a participação das equipes de pesquisadores em competições como o Desafio de Direção Autônoma CARLA. Os brasileiros largaram na frente, mas estamos ainda no começo da era dos veículos autônomos. A manutenção da liderança depende da valorização da ciência brasileira e de futuros investimentos. 

Laboratório também criou um caminhão autônomo em parceria com a Scania em 2015
(crédito da imagem: Paulo Arias)

Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação do ICMC/USP 

Com apuração de Marília Calábria 

Mais informações

Assista ao vídeo sobre o projeto campeão: https://youtu.be/b56LuqEvTKE

Site do Laboratório de Robótica Móvel do ICMC: www.lrm.icmc.usp.br

Site do Desafio de Direção Autônoma CARLA: https://carlachallenge.org/ 

Assessoria de Comunicação do ICMC: (16) 3373.9666 

E-mail: comunica@icmc.usp.br

Pesquisa sobre prognóstico de câncer de boca vence prêmio Fleury de Inovação

Artigo científico foi elaborado em colaboração com pesquisadores do ICMC 

A pesquisa abre caminho para aperfeiçoar as decisões de tratamentos para pacientes com câncer de boca

Uma professora e um doutorando do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, fazem parte de um grupo de pesquisadores reconhecidos durante o 4º Prêmio de Inovação do Grupo Fleury (PIF). O trabalho desenvolvido pela equipe conquistou tanto a preferência do júri técnico quanto a maioria dos votos populares na categoria “artigo científico”.

Coordenado por pesquisadoras do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), situado em Campinas, o artigo Combining discovery and targeted proteomics reveals a prognostic signature in oral câncer foi originalmente publicado na revista Nature Communications, em setembro, e contou com a contribuição da professora Rosane Minghim e do doutorando Henry Heberle, ambos do ICMC. 

“O estudo descobriu uma assinatura de prognóstico para câncer de boca, por meio de exames clínicos e de imagens, que apresenta um grande potencial de orientar os profissionais da saúde a superarem as limitações do prognóstico realizado atualmente, assim como permite guiar as estratégias de tratamento personalizadas para pacientes com câncer de boca e, com isso, reduzir recorrências e metástases cervicais do câncer”, explica a primeira autora do trabalho, a pesquisadora Carolina Moretto Carnielli, do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio-CNPEM).

Ao contribuir para identificar, quantificar e compreender a relação entre abundância de proteínas, progressão de tumores e tratamentos, a pesquisa conseguiu abrir caminho para aperfeiçoar as decisões de tratamentos relacionados a esse tipo de câncer. Essa decisão é um grande desafio para os profissionais de saúde, levando em conta que as respostas aos tratamentos convencionais apresentam uma variação muito grande. Para se ter uma ideia, as taxas de recorrência dos tumores podem variar entre 18 e 76% entre pacientes. Estudos mostram que, a cada ano, são diagnosticados cerca de 300 mil novos casos da doença em todo o mundo, período em que se registra também uma taxa de mortalidade de 145 mil pacientes. 

Além da participação do ICMC, o projeto contou, ainda, com a contribuição de pesquisadores do Instituto do Câncer do Estado de São Paulo (ICESP), da Faculdade de Odontologia de Piracicaba da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), do Instituto de Computação da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), da Faculdade de Odontologia da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste), entre outras instituições nacionais e internacionais, e recebeu apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

De acordo com a coordenadora do projeto, Adriana Paes Leme, pesquisadora do LNBio-CNPEM, estudos futuros pretendem ser desenvolvidos para compreender os mecanismos de ação das proteínas distribuídas pelas diferentes áreas do tumor. 

A cerimônia de premiação do IV Prêmio de Inovação do Grupo Fleury aconteceu dia 21 de novembro de 2018, em São Paulo.

Texto: Assessoria de Comunicação do ICMC com informações da Assessoria de Comunicação do CNPEM e da Assessoria de Imprensa do Grupo Fleury 

Mais informações 

Assista à reportagem da EPTV sobre a pesquisa: 

https://g1.globo.com/sp/campinas-regiao/noticia/2018/09/24/estudo-do-cnpem-cria-metodo-para-prever-evolucao-do-cancer-de-boca-com-uso-da-saliva.ghtml

Compreenda mais detalhes sobre o estudo: 

http://agencia.fapesp.br/marcador-pode-auxiliar-no-prognostico-do-cancer-de-boca/29404/

Acesse o artigo original: 

https://www.nature.com/articles/s41467-018-05696-2

Veja como foi o Workshop de Teses e Dissertações em Matemática do ICMC

Na abertura do evento, Felipe recebeu o Prêmio Gutierrez

Realizado entre os dias 28 e 29 de agosto, o VII Workshop de Teses e Dissertações em Matemática promoveu a divulgação das pesquisas realizadas no âmbito do Programa de Pós-graduação em Matemática do Instituto. Durante a abertura do evento, ocorreu a cerimônia do Prêmio Carlos Gutierrez de Teses de Doutorado 2017, que reconhece, a cada ano, a melhor tese de doutorado em matemática defendida no Brasil no ano anterior. 

Este ano, o Prêmio foi entregue a Felipe Ferreira Gonçalves por sua tese Extremal Problems, Reconstruction Formulas and Approximations of Gaussian Kernels. Mestre e doutor pelo Instituto de Matemática Pura e Aplicada, Felipe é professor assistente da Universidade de Alberta, em Edmonton, no Canadá. Além disso, a tese intitulada Decomposição de Grafos em Caminhos, de Fábio Happ Botler, recebeu menção honrosa. Com graduação e mestrado na Universidade Federal de Pernambuco, ele fez doutorado no Instituto de Matemática e Estatística (IME) da USP e é professor da Universidade do Chile.

Veja o álbum de fotos no Flickr e no Facebook!

Confira a reportagem do IMPA sobre a premiação: icmc.usp.br/e/0de6d

ICMC abre inscrições para Prêmio Gutierrez de melhor tese em matemática

Prêmio Gutierrez reconhece a melhor tese em matemática defendida no ano anterior

Estão abertas, até o dia 31 de março, as inscrições para o Prêmio Professor Carlos Teobaldo Gutierrez Vidalon 2017. A iniciativa é realizada anualmente pelo Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, com apoio da Sociedade Brasileira de Matemática, e premia a melhor tese de doutorado na área de matemática defendida no Brasil no ano anterior. A cerimônia de premiação será realizada no dia 28 de agosto, às 14 horas, no auditório o Fernão Stella Rodrigues Germano do ICMC.

O valor do prêmio é o equivalente ao de uma mensalidade da bolsa de doutorado da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Para se inscrever, o autor ou orientador do trabalho deve enviar o arquivo em formato PDF da tese defendida e aprovada, bem como os artigos dela provenientes, para o e-mail premiogutierrez@icmc.usp.br. Também é necessário enviar um texto, com no máximo 25 linhas, que defenda e justifique, com base em padrões científicos de qualidade, por que a tese merece ganhar o prêmio. Confira o edital neste link: icmc.usp.br/e/2e22e.

O vencedor da edição de 2016 do Prêmio Gutierrez foi Rafael Montezuma Cabral, pela sua tese Min-max theory for noncompact manifolds and three-spheres with unbounded widths. Nascido no Ceará, na cidade de Fortaleza, Rafael formou-se Bacharel em Matemática pela Universidade Federal do Ceará em 2009, concluiu o mestrado no Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada (IMPA) em 2011 e, em 2015, o doutorado na mesma instituição sob a orientação do professor Fernando Codá Marques. 

Rafael Montezuma Cabral, vencedor do Prêmio Gutierrez 2016, durante a apresentação de sua tese

Sobre Gutierrez - O prêmio homenageia o pesquisador peruano Carlos Teobaldo Gutierrez Vidalon (1944-2008), que chegou ao Brasil em 1969 para estudar no IMPA, onde se titulou mestre e doutor em matemática. Nessa instituição, na qual trabalhou até 1999, começou como professor assistente e chegou à posição de titular. Durante o período, visitou vários importantes centros em matemática como a University of California, em Berkeley, e o California Institute of Technology. Após deixar o IMPA, Gutierrez atuou como professor titular no ICMC, contribuindo com a fundação e organização do grupo de pesquisa em Sistemas Dinâmicos. Em sua carreira, publicou mais de 70 artigos, orientou sete alunos de doutorado e 20 de mestrado.

Mais informações
Link do edital: icmc.usp.br/e/2e22e
Serviço de Pós-Graduação do ICMC: (16) 3373.9638
E-mail: posgrad@icmc.usp.br

Semana de Recepção aos Calouros do ICMC está entre as melhores

Atividades realizadas no Instituto para integrar novos alunos foram reconhecidas pela Pró-Reitoria de Graduação da USP

Diretor do ICMC, Alexandre Nolasco de Carvalho, recebeu
troféu e placa comemorativa do pró-reitor de Graduação

Mostra tecnológica, palestras, tour, debate, plantio de árvore com uma cápsula do tempo, além de outras atrações como um bate-papo com pais e responsáveis. Essas diversas atividades realizadas especialmente para recepcionar os novos alunos do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, foram reconhecidas pela Pró-Reitoria de Graduação da USP. Em cerimônia realizada na última quinta-feira, 20 de outubro, na Sala do Conselho Universitário da USP, em São Paulo, o Instituto recebeu uma placa comemorativa e o Troféu Recepção Legal por ter realizado a terceira melhor Semana de Recepção aos Calouros de toda a USP.

“Este prêmio é um reconhecimento do esforço que a comunidade do ICMC tem feito para realizar uma semana de recepção calorosa e envolvente”, afirma a professora Simone Souza, presidente da Comissão de Graduação do Instituto. “Sem dúvida, esse é um dos resultados de um trabalho que a Comissão de Graduação tem feito para reconhecer e valorizar nossos estudantes, mostrando que são parte importante da nossa comunidade”, completa Simone.

A Escola de Engenharia de Lorena (EEL) foi a vencedora do 18º Prêmio Semana de Recepção aos Calouros 2016 e a Escola de Comunicações e Artes (ECA) ficou em segundo lugar. “É uma forma de dizer às unidades e aos veteranos: muito obrigado por ajudar a USP a integrar os novos alunos à universidade”, disse o pró-reitor de Graduação, Antonio Carlos Hernandes, durante a entrega do prêmio. Ele também contou um pouco sobre a história da semana e destacou que uma das consequências de sua realização é a diminuição, a cada ano, no número de trotes violentos.

“Esta é uma cerimônia da qual gosto de participar, pois hoje estamos premiando a valorização da vida universitária e da relação entre os alunos”, destacou o reitor Marco Antonio Zago. O dirigente disse que, além da integração entre os estudantes, a semana é uma ação educativa que gera mudança de comportamento contra a violência dentro da universidade e citou outras iniciativas da gestão para prevenir qualquer tipo de violência, como a implantação de uma nova Comissão de Direitos Humanos, desde o final de 2014, e a integração dela com a Superintendência de Segurança e o Escritório USP Mulheres.

Prêmio - O Prêmio Semana de Recepção aos Calouros é concedido anualmente pela Pró-Reitoria de Graduação à unidade e ao centro acadêmico que organizaram a melhor programação para a Semana de Recepção aos Calouros, a qual marca o início do ano letivo na universidade. Este ano, a Semana aconteceu entre os dias 15 e 19 de fevereiro e seu tema foi “Agora você vai vivenciar, explorar, aprender, entender, descobrir e construir muito mais”.

Por ter conquistado o primeiro lugar, a EEL vai abrigar, por um ano, a escultura itinerante da artista plástica Carmela Gross – especialmente criada para simbolizar os princípios acadêmicos da Universidade que são difundidos durante a semana: humanismo, excelência, universalismo e solidariedade. A Escola recebeu, ainda, uma placa comemorativa da semana e um prêmio no valor de R$ 4 mil, para ser usado nas atividades de graduação.

Além disso, foram conferidos certificados de menções honrosas a todas as outras 25 unidades que concorreram à premiação enviando os relatórios das atividades que foram desenvolvidas durante a semana. 

Institucionalizada na USP em 1998, a Semana de Recepção aos Calouros tem o objetivo de promover a integração entre os novos alunos e os veteranos, e transmitir os valores cultivados pela Universidade: humanismo, excelência, universalismo e solidariedade. Durante essa semana, as aulas regulares são substituídas por atividades como gincanas, oficinas, palestras, campanhas educativas e ações sociais.

Crédito das imagens: primeira foto - Ernani Coimbra/Assessoria de Imprensa da USP; segunda foto - Fernando Mazzola/Assessoria de Comunicação do ICMC

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Relembre como foi a Semana de Recepção aos Calouros no ICMC: http://icmc.usp.br/e/0d8bd

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Pesquisa do ICMC conquista primeiro lugar no Prêmio Tese Destaque USP

Trabalho que cria ferramenta inovadora para segmentação de imagem já foi reconhecido em outras quatro ocasiões

Luis Gustavo Nonato (à esquerda) orientou Wallace Casaca no trabalho

Uma ferramenta inovadora para facilitar a vida de quem precisa segmentar uma imagem e que pode contribuir para aprimorar a personalização artística de fotografias, a identificação de indivíduos e a análise de imagens médicas. Essa solução foi proposta na tese de doutorado de Wallace Casaca, que conquistou o primeiro lugar no Prêmio Tese Destaque USP de 2016, na categoria Ciências Exatas e da Terra. 

Defendida no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, em dezembro de 2014, a tese Graph Laplacian for Spectral Clustering and Seeded Image Segmentation já foi reconhecida em outras quatro ocasiões: venceu o prêmio da Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional (SBMAC) "Odelar Leite Linhares"; obteve o primeiro lugar no Concurso Latino-americano de Teses de Doutorado da 41ª edição da Conferência Latino-americana em Informática (CLEI 2015); recebeu menção honrosa no Prêmio CAPES de Teses e foi reconhecida pela Sociedade Brasileira de Computação (SBC) no 28º Concurso de Teses e Dissertações do 35º Congresso da Sociedade Brasileira de Computação, em 2015.

No doutorando, Wallace foi orientado pelo professor Luis Gustavo Nonato, professor do ICMC e pesquisador do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI). Durante a pesquisa, Wallace obteve uma Bolsa Estágio de Pesquisa no Exterior (BEPE) da FAPESP e conseguiu permanecer o ano de 2013 na Universidade Brown, onde trabalhou com o professor Gabriel Taubin: “Conseguimos inovar ao criar uma ferramenta prática e fácil de manusear e implementar” (leia mais e assista ao vídeo).

Sobre o Prêmio da USP - O Prêmio Tese Destaque USP é uma iniciativa da Pró-Reitoria de Pós-graduação da USP e tem como objetivo dar destaque às teses defendidas nos programas de pós-graduação da Universidade, nas grandes áreas de conhecimento, de forma a estimular a constante busca pela excelência na pesquisa. O Prêmio deste ano contemplou 25 doutores em nove áreas do conhecimento.

“A categoria que vencemos contempla demais áreas científicas bastante competitivas como física, astronomia, meteorologia, química e geociências, além de matemática e computação”, observou Wallace, que hoje é docente da UNESP, no campus de Rosana. O evento de premiação acontecerá no dia 28 de setembro, às 14 horas, durante a reunião do Conselho Universitário (CO), na Cidade Universitária, em São Paulo.

O autor da Tese Destaque USP receberá um prêmio no valor de R$ 10 mil. Já o orientador, R$ 5 mil, na forma de auxílio financeiro para custear despesas relacionadas a eventos, como inscrição, passagens aéreas, hospedagem, alimentação e locomoção. Os recursos para a premiação são provenientes de Convênio USP/Santander.

Mais informações
Confira a lista de todos os contemplados no Prêmio: http://jornal.usp.br/universidade/premio-tese-destaque-usp-2016-divulga-os-vencedores/

Nunca foi tão fácil alterar uma imagem: http://www.icmc.usp.br/noticias/1621-nunca-foi-tao-facil-alterar-uma-imagem
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Equipe de aluno do ICMC vence Hackathon promovido pela Globo

Junto com mais quatro colegas de equipe, Bruno Lemos ganhou uma viagem de três dias para o Vale do Silício depois de criar um projeto de GIFs animados

Bruno Lemos: vitória foi comemorada com mergulho na famosa piscina do Big Brother Brasil

Ele cursa Sistemas de Informação no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da USP, em São Carlos. No último final de semana, dias 9 e 10 de abril, Bruno Lemos estava no Rio de Janeiro, especificamente dentro da casa do Big Brother Brasil, participando de uma competição de programação. Depois de 33 horas trabalhando no desenvolvimento de um projeto junto com mais quatro competidores, conquistou o primeiro lugar no hackathon promovido pela Globo. O prêmio: uma viagem de três dias para o Vale do Silício, nos Estados Unidos.

"Ir para o Vale do Silício é um sonho que tenho há muitos anos", revela Lemos, que tem apenas 23 anos. Berço de grandes empresas de tecnologia como Google e Microsoft, o Vale do Silício também é o mais famoso ecossistema de startups do mundo. Além do aluno do ICMC, fizeram parte da equipe vencedora os competidores Ezequiel França, Fábien Oliveira, Guilherme Gonzalez e Ivan Seidel. Juntos, eles criaram o projeto GINFO, que propõe uma nova experiência de consumir conteúdos relacionados à área de jornalismo, esporte e entretenimento. Aliás, o tema da competição era exatamente o futuro da produção e distribuição desse tipo de conteúdo.

Os cinco membros da equipe vencedora criaram o projeto GINFO

Lemos explica que os GIFs animados têm sido muito usados na web como divertimento, mas que também podem transmitir conteúdo de qualidade. O projeto desenvolvido pela equipe propõe a utilização de ferramentas da área de inteligência artificial e mineração de dados para gerar automaticamente esses GIFs. “Essa proposta é essencial para a Globo, que publica centenas de novas notícias por dia. Dessa forma, quando a empresa compartilhar um link no Facebook, por exemplo, será criado um GIF com um resumo do conteúdo”, conta o estudante do ICMC.

Lemos argumenta que o projeto propõe uma nova experiência de consumir conteúdos, já que um GIF animado possibilita ao público adquirir mais informações em menos tempo. “O objetivo não é substituir a notícia em texto, mas funcionar como um chamariz para gerar interesse e levar a pessoa ao conteúdo original, caso ela queira se aprofundar”, acrescenta o aluno. 

Para criar o projeto, a equipe criou um algoritmo capaz de ler noticias, analisar o conteúdo e gerar o GIF automaticamente, com o resumo da informação, incluindo somente os trechos mais importantes. “Durante o Hackathon, utilizamos a API do Globo Esporte para obter as informações sobre os jogos. Porém, o projeto pode ser aplicado a qualquer tipo de notícia”, completa o estudante.

No total, 1.984 participantes se inscreveram no Hackathon Globo 2016, mas apenas 50 foram selecionados para participar da competição. O processo seletivo levou em conta aspectos como análise de currículo, projetos já realizados, prêmios recebidos e uma entrevista por telefone. Os 50 selecionados foram separados em 10 equipes de acordo com as ideias e especializações.

Além de estudar no ICMC, Lemos é hoje desenvolvedor na startup Easy Carros. Ele desenvolve softwares desde os 12 anos de idade e já participou de oito hackathons, conquistando o primeiro lugar em quatro deles. Em dezembro, esteve em Miami na Hackathon Code4Inclusion MasterCard.

Ir para o Vale do Silício é um sonho de Bruno há muitos anos

Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação do ICMC/USP

Com informações do site Techtudo

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Reportagem Techtudo e vídeo:

http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2016/04/grupo-3-vence-hackathon-globo-2016-com-projeto-de-gifs-o-ginfo.html

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Professores do ICMC recebem homenagem de alunos do Instituto de Física de São Carlos

Mirzaii e Sueli foram homenageados

Dois professores do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, receberam o Prêmio Horácio Carlos Panepucci, promovido anualmente pelo Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Os homenageados foram Sueli Aki e Behrooz Mirzaii, ambos do Departamento de Matemática do ICMC.

A cerimônia foi realizada no dia 15 de fevereiro, às 20h, no auditório Sérgio Mascarenhas do IFSC. Sueli recebeu a homenagem dos alunos do curso de Bacharelado em Ciências Físicas e Biomoleculares por ter ministrado a disciplina Cálculo I. Já Mirzaii, ganhou o prêmio da turma do curso de Bacharelado em Física Computacional por ministrar a disciplina Complementos de Geometria e Vetores.

Sobre o prêmio - O Prêmio Horácio Carlos Panepucci é promovido anualmente pelo IFSC, juntamente com o Prêmio Paulo Freire, e consiste em homenagens aos melhores professores da graduação, eleitos pelos estudantes por meio de votação ocorrida no ano anterior.

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Tese desenvolvida no ICMC é premiada no Congresso Brasileiro de Inteligência Computacional

Facilitar a separação e classificação de clientes em uma loja ou de pacientes diagnosticados com uma doença em uma clínica médica ou um hospital. Essas são algumas das possíveis aplicações para as técnicas de agrupamento de dados desenvolvidas por Thiago Covões durante seu doutorado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos.

Financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), o trabalho Algoritmos evolutivos para modelos de mistura de gaussianas em problemas com e sem restrições recebeu o prêmio de melhor tese de doutorado no Concurso de Teses e Dissertações do 12º Congresso Brasileiro de Inteligência Computacional, realizado de 13 a 16 de outubro, em Curitiba. Atualmente, Covões está realizando pós-doutorado na USP, em Ribeirão Preto, também na área de inteligência computacional.

Possíveis aplicações - No caso de uma grande loja, um desafio comum a ser enfrentado é a identificação automática de grupos em milhares de clientes baseando-se, por exemplo, em suas informações sociodemográficas. Com tantos registros e novos cadastros sendo gerados a todo instante, o processo de agrupamento pode se tornar computacionalmente complexo e quase impossível de ser realizado. Uma das vantagens das técnicas criadas por Covões é possibilitar a classificação online desses dados: “Trabalhando de forma online, o computador passa a processar localmente um conjunto menor de dados e o consumo de memória da máquina é menor”. 

As técnicas desenvolvidas por Covões envolvem algoritmos – sequências de comandos passadas para um computador a fim de definir uma tarefa. Nesse caso, foram utilizados algoritmos evolutivos, que possuem como característica particular analisarem, simultaneamente, mais de uma solução para um determinado problema. “Essa foi a maior dificuldade durante a pesquisa, pois os algoritmos evolutivos geralmente são muito custosos computacionalmente. Na tese, consegui mostrar que é possível desenvolvê-los de forma que sejam competitivos com outros algoritmos que costumam ser usados para o problema”, revela o pesquisador. 

Uma das vantagens das técnicas criadas na pesquisa é possibilitar que um usuário forneça informações ao sistema antes de realizar a separação dos dados, por meio de restrições. Dessa forma, uma das técnicas pode, por exemplo, auxiliar a identificação de subdivisões em pacientes diagnosticados com câncer ou algum outro tipo de doença. Segundo o pesquisador, essas mesmas técnicas podem ser aplicadas em outras esferas como no processamento de imagens ou no reconhecimento de voz.

No doutorado, Covões foi orientado pelo professor Eduardo Hruschka, do ICMC: “O professor foi fundamental no trabalho, acompanhou tudo de perto. Nós discutíamos os algoritmos em detalhes e conversávamos bastante sobre cada etapa do trabalho”. Além disso, o professor também orientou Covões em seu mestrado no ICMC e durante sua iniciação científica, realizada na Universidade Católica de Santos (UNISANTOS), onde o estudante se graduou em Ciências de Computação. 

Assessoria de Comunicação ICMC/USP

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Robótica móvel: livro organizado por professores do ICMC conquista Prêmio Jabuti

Obra ficou em segundo lugar na categoria Engenharias, Tecnologias e Informática

Um livro organizado pelos professores Roseli Romero, Fernando Osório e Denis Wolf, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, e pelo professor Edson Prestes, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, conquistou nesta quinta-feira, 19 de novembro, o Prêmio Jabuti, considerado o mais importante do mercado editorial brasileiro. Robótica móvel é o título da obra, que conquistou o segundo lugar na categoria Engenharias, Tecnologias e Informática.

"É uma honra receber este prêmio. É uma conquista muito importante para os nossos grupos de pesquisa, um estímulo para darmos continuidade aos nossos trabalhos e mostra que estamos no caminho certo", diz a professora Roseli Romero. "Foi um trabalho de quatro anos de muita dedicação. Não foi fácil reunir o material dos 35 diferentes autores que participam do livro, mantendo o nível científico que desejávamos", completa a professora.

"As contribuições de parte representativa da comunidade de robótica no Brasil foram fundamentais para o sucesso dessa obra. Portanto, o prêmio é de todos os autores dos capítulos que compõe o livro", afirma o professor Denis Wolf.

Roseli, Denis e Osório no lançamento do livro, realizado durante
a Joint Conference on Robotics and Intelligent Systems (JCRIS) 2014

O objetivo de Robótica Móvel, que foi lançado pela editora LTC em outubro do ano passado, é tornar-se um ponto de partida para quem deseja se aventurar pela robótica móvel ou aprimorar os conhecimentos já adquiridos. Escrito por autores que atuam nas principais universidades brasileiras, o livro é composto por 17 capítulos e apresenta um panorama sobre o estado da arte dessa área de pesquisa no Brasil e no exterior. “Queríamos divulgar o trabalho realizado por esses grupos. Por isso, abrimos uma chamada para o recebimento das propostas de capítulos e fizemos uma seleção a fim de manter um padrão de qualidade”, conta a professora Roseli Romero. 

Em sua 57ª edição, o Prêmio Jabuti recebeu este ano 2.573 inscrições em suas 27 categorias. Os três livros que receberam a maior pontuação dos jurados em cada categoria foram considerados vencedores. A cerimônia de entrega aos vencedores do Prêmio Jabuti 2015 será realizada dia 3 de dezembro no auditório Ibirapuera, em São Paulo.

Saiba como nasceu a ideia do livro: icmc.usp.br/e/cb1ef

Texto: Denise Casatti – Assessoria de Comunicação ICMC/USP

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